Контроль ориентации миотрубок с помощью ультразвука

В исследовании оценивали метод контроля ориентации миотрубок, полученных из клеток C2C12, с помощью ультразвукового воздействия для последующего клинического применения культивируемых тканей скелетной мышцы. Была изготовлена ультразвуковая культуральная чашка, состоящая из чашки с пластиковым дном и круглой стеклянной пластины диаметром 35 мм и толщиной 1,1 мм, прикреплённой к кольцевому пьезоэлектрическому ультразвуковому преобразователю с внутренним диаметром 10 мм, наружным диаметром 20 мм и толщиной 1 мм. На дне чашки формировался концентрический резонансный колебательный режим с частотой 89 кГц. Ориентацию миотрубок количественно оценивали с помощью двумерного Фурье-анализа изображений, полученных при фазово-контрастной микроскопии участка размером 14 × 10 мм в центре чашки. Без ультразвукового воздействия миотрубки росли в случайных направлениях, тогда как ультразвук ориентировал их по окружности чашки. Важное значение имели сроки воздействия: ультразвуковая обработка в течение 48 ч до дифференцировки сильнее влияла на ориентацию миотрубок, чем обработка после дифференцировки. При увеличении амплитуды ультразвуковых колебаний свыше 20 В углы отклонения от окружного направления были статистически значимо меньше, чем в контроле. Ультразвуковое воздействие усиливало экспрессию генов, связанных с дифференцировкой, и образование ориентированных миотрубок, что указывает на его способность стимулировать дифференцировку клеток C2C12 в миотрубки.